遲到的科普:光的波粒二象性

  大家好,我是冷言。

  在之前講光速的測量的時候冷言曾經講到過光的波動性與光的粒子性,也就是光的波粒二象性這個概念。那個時候主要講的是光速的測量關於光的波粒二象性沒有具體講,所以今天具體講一下光的波粒二象性是怎麼一回事?

  光的波粒二象性簡單的講就是:光具有波的特性又有粒子的特性。光的波特性主要是從光的干涉和衍射上反映的。(光的干涉和衍射都是通過實驗測定的。冷言在這裡不想講了想知道自己百度一下,如果在這裡講的話會很麻煩)光的本質就是電磁波,我們通常說電磁波一般是指用於信息傳播那個頻率的電磁波,光是可見頻率的電磁波。

遲到的科普:光的波粒二象性

  光的粒子性主要是通過光電效應這實驗得出的。(愛因斯坦的諾貝爾物理學獎也是因為發現了光電效應而獲得的)

   光電效應的內容其實很簡單,冷言簡單的講一下相信大家都會明白。光電效應的過程主要是用不同的光去照射同一塊金屬板,發現有的光照射金屬板在金屬表面面會逸出光電子有的則不會逸出。經過愛因斯坦的深入研究得出了一個結論:光照射金屬板,金屬板表面有沒有光電子逸取決於光的頻率與金屬板的逸出功,光的強度決定的是光電子溢出的數量。

  如果這樣講還不是很明白,冷言舉個很簡單的實物例子大家應該就懂了。

遲到的科普:光的波粒二象性

  首先冷言找一塊木板把它當做金屬板,然後冷言用膠水在木板上面固定很多的鋼珠,這些鋼珠就相當於金屬板上嵌著的電子,冷言手上也很多的鋼珠冷冷現在用手拋這些鋼珠讓這些鋼珠砸到木板的表面上。冷言用的力越大對應著光的頻率就越大,逸出功則相當於冷言,用來固定鋼珠的膠水產生的阻力的功。

(最後一句話有點拗口,逸出功代表的就是如果光電子要被懟出來需要的最小能量。)

  這樣一來如果冷言用的力不夠大,冷言不管投多少顆鋼珠下去木板上的鋼珠都不會脫落。(假設膠水形成的阻力不會因為拋的次數多而變弱。)如果冷言用的力夠大,那麼冷言拋出去的鋼珠越多,木板上脫落下來的鋼珠也越多。光電效應差不多都這樣一個過程。

遲到的科普:光的波粒二象性

 光電效應是1921年諾貝爾物理學獎的獲獎研究,所以這期科普理論上是屬於諾貝爾物理學獎科普這個系列的,但是因為諾貝爾物理學獎科普這系列冷言不能一年一年做下去,所以暫時先移到遲到的科普這個系列。

  關於光的波粒二象性大家有何看法?歡迎在評論區留言。

  我是冷言喜歡我的文章就分享給你的朋友吧。


分享到:


相關文章: